TU Delft: Navi mit zehn Zentimetern Genauigkeit gebaut

November 18, 2022

Niederländische Wissenschaftler setzen ihren Ansatz mit irdischer Atomuhr sowie Mobilfunk um

Ein Navigationssystem vor allem für städtische Umgebungen, das eine Genauigkeit von plus/minus zehn Zentimetern erreicht und ohne Satelliten auskommt, haben Forscher der Technischen Universität Delft (https://www.tudelft.nl) (TU Delft) zusammen mit Kollegen der Vrije Universiteit Amsterdam (https://vu.nl/nl) und des Nationaal Metrologisch Instituut (https://www.vsl.nl) (VSL) entwickelt. Das satellitenbasierte GPS kommt gerade einmal auf plus/minus zehn Meter, ist also für hochpräzise Navigation ungeeignet. Das “Super-GPS” könnte vor allem autonomes Fahren erleichtern und sicherer machen.

Verzicht auf Satelliten

Ziel war ein alternatives Ortungssystem, das anstelle von Satelliten das Mobilfunknetz nutzt und robuster und genauer als GPS ist. “Wir haben erkannt, dass sich das Telekommunikationsnetz mit einigen bahnbrechenden Innovationen in ein sehr genaues alternatives Ortungssystem umwandeln lässt, das unabhängig von GPS ist. Wir haben ein System entwickelt, das Konnektivität wie bestehende Mobilfunk- und WLAN-Netzwerke sowie genaue Positionierung und Zeitverteilung wie GPS bietet”, sagt Jeroen Koelemeij von der Vrije Universiteit Amsterdam.

Dazu verbinden die Forscher das Mobilfunknetz mit einer sehr genauen Atomuhr, so dass es perfekt getimte Nachrichten zur Positionierung senden kann, genau wie GPS-Satelliten mithilfe der Atomuhren, die sie an Bord tragen. Diese Verbindungen werden über das bestehende Glasfasernetz hergestellt. “Wir verwandeln das Mobilfunknetz in eine landesweit verteilte Atomuhr. Das ermöglicht viele neue Anwendungen wie eine sehr genaue Positionierung. Mit dem hybriden optisch-drahtlosen System, das wir jetzt demonstriert haben, kann im Prinzip jeder drahtlos auf die bei VSL produzierte nationale Zeit zugreifen. Es bildet im Grunde eine extrem genaue Atomuhr, die auf eine Milliardstel Sekunde genau ist”, erklärt Erik Dierikx vom VSL.

Störende Reflexionen ausgeschaltet

Darüber hinaus verwendet das neue System Funksignale mit einer Bandbreite, die viel größer ist als üblicherweise. “Gebäude reflektieren Funksignale, die Navigationsgeräte verwirren können”, verdeutlicht Gerard Janssen von der TU Delft und ergänzt. “Die große Bandbreite unseres Systems hilft, diese verwirrenden Signalreflexionen auszusortieren und ermöglicht eine höhere Positionierungsgenauigkeit.”

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